[发明专利]一种帘状锚固培养生物反应器的培养床

说明书

技术领域

本发明涉及生物反应器，特别是一种生物反应器的培养床，属于生物技术植物细胞培养工程领域，或根据应用范围归属于生物技术与化学工程与技术的交叉领域——生物工业化生产领域。

背景技术

为了实现植物细胞、组织和器官大量培养工厂化生产有用次生代谢产物，自1956年Routies和Nichell申请第1个利用鼓泡塔反应器培养植物细胞生产有用次生代谢物质的专利以来，全世界研制开发了机械搅拌式(STR)反应器，气升式(AL)反应器，转鼓式生物反应器，流化床生物反应器，填充床生物反应器[Panda A K，MishhraS，Bisaria US，Bhojwani S S.Plant cell reactor，a perspective.Enzyme MicrobTechnol，1989，11：386-397]，膜生物反应器，连续灌注式生物反应器等很多种生物反应器，规模由几升到75000升不等，已应用的植物有常春藤、紫松果菊、紫草、人参、黄花蒿、黄连、红豆杉等数十种，日本率先实现了紫草、人参、黄连细胞大规模培养制备紫草宁、人参皂甙和黄连素的工业化生产[Hara Y.Research on theproduction of useful compounds by plant cell cultures in Japan.In：Di CosmoF，Misawa M，eds.Plant Cell Culture Secondary Metabolism Toward IndustrialApplicatong.Boca Ratton；CRC Press，1996，187-202]，但大多数技术仍停留在实验室或工业化放大试验阶段。这些研究和技术成果都有一个共同特点，即所采用无论为何种反应器，培养都在密闭容器中进行，即培养床大都为罐体，其沿袭的基本都是微生物发酵的有关理论、方法和原理，均需梯级放大。由于植物的培养周期要比微生物长得多，因而在长期持续培养过程中均要面临植物细胞、组织和器官优良遗传特性和生理生化特性的持续保持、细胞生长的一致性控制、培养过程的无菌条件和各理化因子的控制、细胞生长和结团所造成的各种不确定性、气液、液固及能量传质特性的持续保持等难以解决的问题，多难以工业化放大。过高的投资成本和因过多、过长的非生产过程所造成过高的运营成本，加上太多控制上的不确定性给工业化大规模生产带来的过高、企业无法承受的商业风险，严重阻碍了其大规模商业化生产的实现。特别是梯级放大，更是将成本风险成倍的放大，到最后，只要一次失败，就可能导致企业破产。植物细胞、组织和器官培养所需时间长，过程中变数太多，仅控制无菌就非常困难。所以，若一次性投入的成本过分集中，其大规模培养工业化生产的商业投资风险就异常巨大，任何企业都无法承受。

发明内容

本发明的目的就是针对目前植物细胞培养工程领域所研制生物反应器存在的上述问题，提供一种帘状锚固培养生物反应器的培养床。其采用窗网结构，尤其适用于长期连续大规模生产培养，对微生物和动物也较适合。其具有结构简单、制造成本低、能耗低、非生产过程短而简单、不受培养过程不确定性限制、商业运营风险低、过程控制简单容易、易于工业化放大、无规模限制、可连续培养反复收获、易于在线适时实施调控等优点，可极大地降低生物反应器的制造成本和植物离体培养的规模化生产成本及分散化解规模风险。

为达到上述目的，本发明的实施方案为：一种帘状锚固培养生物反应器的培养床，其特征在于，具有床体、复合流注补料器和一次性无菌封膜，床体为窗网结构，具有双层支持网，支持网安装在边框内，在支持网上附着绒黏附层，两支持网间有空隙形成床内腔，复合流注补料器安装在床体的顶部，具有流注补料槽，流注补料槽连通床体的床内腔和设置在复合流注补料器上的进液管，床体套装有一次性无菌封膜，一次性无菌封膜上设有排液管和空气连通管。

所述床体的两支撑网之间有间隙调控板，边框上设有限厚框，边框的上边框外配置有承重连接横梁。

所述复合流注补料器具有铆闩和铆闩预留孔，通过铆闩和铆闩预留孔将复合流注补料器安装于床体的顶部，复合流注补料器的顶部安装有吊环。

所述一次性无菌封膜为耐高温塑料薄膜制成的塑料膜袋，其至少一边边缘设有待粘结带，下边倾斜设置，排液管设在下边较低边角处。

所述绒黏附层为具有强亲水性纤维制成。